உலோகவியல் (12ஆம் வகுப்பு வேதியியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மே 2022
பாக்சைட்டின் இயைபு
- A. \(Al_{2}O_{3}\)
- B. \(Al_{2}O_{3}.nH_{2}O\)சரி
- C. \(Fe_{2}O_{3}.2H_{2}O\)
- D. இவை எதுவுமில்லை
விளக்கம். அலுமினியத்தைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படும் முதன்மைத் தாது பாக்சைட் ஆகும். வேதியியல் ரீதியாக இது நீரேற்றம் அடைந்த அலுமினியம் ஆக்சைடு; இதன் வாய்பாடு \(Al_{2}O_{3}.nH_{2}O\).
Q2
சல்பைடு தாதுவை வறுக்கும்போது (A) என்ற வாயு கிடைக்கிறது. (A) ஒரு நிறமற்ற வாயு. (A) இன் நீர்க்கரைசல் அமிலத்தன்மை உடையது. வாயு (A) ஆனது
- A. \(CO_{2}\)
- B. \(SO_{3}\)
- C. \(SO_{2}\)சரி
- D. \(H_{2}S\)
விளக்கம். ஆக்சிஜன் முன்னிலையில் சல்பைடு தாதுக்களை வறுக்கும்போது சல்பர் டைஆக்சைடு வாயு வெளியாகிறது. இவ்வாயு நிறமற்றது; நீரில் கரைந்து அமிலத்தன்மை உடைய கரைசலைத் தருகிறது.
Q3
பின்வருவனவற்றுள் எந்த வினை சுட்டுப் பொடியாக்கலைக் குறிக்கிறது?
- A. \(2Zn + O_{2} \rightarrow 2ZnO\)
- B. \(2ZnS + 3O_{2} \rightarrow 2ZnO + 2SO_{2}\)
- C. \(MgCO_{3} \rightarrow MgO + CO_{2}\)சரி
- D. (a) மற்றும் (c) இரண்டும்
விளக்கம். சுட்டுப் பொடியாக்கல் என்பது காற்றில்லாத அல்லது குறைந்த அளவு காற்றின் முன்னிலையில் தாதுவை வெப்பப்படுத்தும் செயல்முறை ஆகும். இதில் பொதுவாகக் கார்பனேட்டுகள் வெப்பச் சிதைவடைந்து உலோக ஆக்சைடுகளாக மாறுகின்றன.
Q4
கார்பனால் உலோகமாக ஒடுக்க இயலாத உலோக ஆக்சைடு
- A. PbO
- B. \(Al_{2}O_{3}\)சரி
- C. ZnO
- D. FeO
விளக்கம். அலுமினியம் அதிக வினைதிறன் கொண்ட உலோகம்; அது ஆக்சிஜனுடன் மிக வலிமையான நாட்டம் கொண்டது. அலுமினியம் ஆக்சைடைக் கார்பனால் ஒடுக்குவது வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாகச் சாத்தியமில்லை; எனவே மின்னாற்பகுப்பு முறை தேவைப்படுகிறது.
Q5
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2023
ஹால்-ஹெரால்ட் முறையில் பிரித்தெடுக்கப்படும் உலோகம் எது?
- A. Alசரி
- B. Ni
- C. Cu
- D. Zn
விளக்கம். ஹால்-ஹெரால்ட் முறை அலுமினியத்தைப் பிரித்தெடுக்கும் தொழிற்சாலை முறை ஆகும். இதில் உருகிய கிரையோலைட் கலவையில் கரைக்கப்பட்ட அலுமினா மின்னாற்பகுக்கப்படுகிறது.
Q6
ஒடுக்குவதற்கு முன் சல்பைடு தாதுவை வறுப்பதன் நன்மை குறித்த பின்வரும் கூற்றுகளில் சரியானது அல்லாதது எது?
- A. சல்பைடின் \(\Delta G_{f}^{0}\) மதிப்பு \(CS_{2}\) மற்றும் \(H_{2}S\) ஆகியவற்றின் மதிப்புகளை விட அதிகம்.
- B. சல்பைடு தாதுவை ஆக்சைடாக வறுத்தலுக்கு \(\Delta G_{r}^{0}\) எதிர்க்குறி மதிப்புடையது
- C. சல்பைடை அதன் ஆக்சைடாக வறுத்தல் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாகச் சாத்தியமானது.
- D. உலோகச் சல்பைடுகளுக்குக் கார்பனும் ஹைட்ரஜனும் பொருத்தமான ஒடுக்கும் காரணிகள் ஆகும்.சரி
விளக்கம். உலோகச் சல்பைடுகள் கார்பன் அல்லது ஹைட்ரஜனின் சல்பைடுகளை விடப் பொதுவாக அதிக நிலைப்புத்தன்மை உடையவை. எனவே கார்பனும் ஹைட்ரஜனும் உலோகச் சல்பைடுகளுக்குச் சிறந்த ஒடுக்கும் காரணிகள் அல்ல.
Q7
தொகுதி - I இல் உள்ளவற்றைத் தொகுதி - II இல் உள்ளவற்றுடன் பொருத்தி, சரியான குறியீட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். தொகுதி - I: A) சயனைடு முறை B) நுரை மிதப்பு முறை C) மின்னாற்பகுப்பு ஒடுக்கம் D) புலத் தூய்மையாக்கல் தொகுதி - II: (i) மிகத் தூய Ge (ii) ZnS ஐ அடர்ப்பித்தல் (iii) Al பிரித்தெடுத்தல் (iv) Au பிரித்தெடுத்தல் (v) Ni ஐத் தூய்மையாக்குதல்
- A. A-(i), B-(ii), C-(iii), D-(iv)
- B. A-(iii), B-(iv), C-(v), D-(i)
- C. A-(iv), B-(ii), C-(iii), D-(i)சரி
- D. A-(ii), B-(iii), C-(i), D-(v)
விளக்கம். சயனைடு முறை தங்கத்தைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுகிறது. நுரை மிதப்பு முறை ZnS போன்ற சல்பைடு தாதுக்களை அடர்ப்பிக்கும் முறை ஆகும். மின்னாற்பகுப்பு ஒடுக்கம் Al ஐப் பிரித்தெடுக்கவும், புலத் தூய்மையாக்கல் ஜெர்மானியத்தைத் தூய்மையாக்கவும் பயன்படுகின்றன.
Q8
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2020
உல்ஃபிரமைட் (Wolframite) தாதுவை வெள்ளீயக்கல்லிலிருந்து (Tinstone) பிரிக்கும் முறை
- A. உருக்கிப் பிரித்தல்
- B. சுட்டுப் பொடியாக்கல்
- C. வறுத்தல்
- D. மின்காந்தப் பிரிப்பு முறைசரி
விளக்கம். உல்ஃபிரமைட் காந்தப் பண்பு கொண்டது, ஆனால் வெள்ளீயக்கல் காந்தப் பண்பற்றது, எனவே இம்முறையில் பிரிக்கப்படுகிறது.
Q9
பின்வருவனவற்றுள் நிகழ வாய்ப்பில்லாத வினை எது?
- A. \(Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Cu(s) + Zn^{2+}(aq)\)
- B. \(Cu(s) + Zn^{2+}(aq) \rightarrow Zn(s) + Cu^{2+}(aq)\)சரி
- C. \(Cu(s) + 2Ag^{+}(aq) \rightarrow 2Ag(s) + Cu^{2+}(aq)\)
- D. \(Fe(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Cu(s) + Fe^{2+}(aq)\)
விளக்கம். துத்தநாகம் தாமிரத்தை விட அதிக வினைதிறன் கொண்டது, எனவே தாமிரமானது துத்தநாகத்தை அதன் கரைசலில் இருந்து இடப்பெயர்ச்சி செய்யாது.
Q10
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2026
மின்வேதிச் செயல்முறை மூலம் பிரித்தெடுக்கப்படுவது
- A. இரும்பு
- B. காரீயம்
- C. சோடியம்சரி
- D. வெள்ளி
விளக்கம். சோடியம் போன்ற அதிக வினைதிறன் கொண்ட உலோகங்களை வழக்கமான வேதி ஒடுக்கும் காரணிகளால் ஒடுக்க இயலாது. எனவே அவை அவற்றின் உருகிய உப்புகளை மின்னாற்பகுப்பதன் மூலம் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன.
Q11
இளக்கி என்பது எதனை மாற்றப் பயன்படும் பொருள்?
- A. கனிமத்தைச் சிலிக்கேட்டாக
- B. உருகாத மாசுக்களைக் கரையும் (உருகும்) மாசுக்களாகசரி
- C. கரையும் மாசுக்களை உருகாத மாசுக்களாக
- D. இவை அனைத்தும்
விளக்கம். இளக்கி என்பது உருக்கிப் பிரித்தலின்போது சேர்க்கப்படும் வேதிப்பொருள் ஆகும். இது தாதுவில் உள்ள உருகாத கழிவுப் பொருளுடன் வினைபுரிந்து, அதனைக் கசடு எனப்படும் எளிதில் உருகும் பொருளாக மாற்றுகிறது.
Q12
பின்வரும் தாதுக்களில் நுரை மிதப்பு முறையில் சிறப்பாக அடர்ப்பிக்கப்படுவது எது?
- A. மேக்னடைட்
- B. ஹேமடைட்
- C. கலீனாசரி
- D. கேசிட்டரைட்
விளக்கம். நுரை மிதப்பு முறை சல்பைடு தாதுக்களை அடர்ப்பிக்கப் பயன்படுகிறது. கலீனா என்பது காரீய சல்பைடு (\(PbS\)) என்பதால் இம்முறைக்கு மிகவும் ஏற்றது.
Q13
அலுமினாவிலிருந்து, மின்னாற் பகுத்தல் முறையில் அலுமினியத்தினை பிரித்தெடுத்தலில் கிரையோலைட் சேர்க்கப்படுவதன் காரணம் யாது?
- A. அ) அலுமினாவின் உருகு நிலையினைக் குறைக்கசரி
- B. ஆ) அலுமினாவிலிருந்து மாசுக்களை நீக்க
- C. இ) மின் கடத்துத் திறனைக் குறைக்க
- D. ஈ) ஒடுக்கும் வேகத்தினை அதிகரிக்க
விளக்கம். கிரையோலைட் அலுமினாவின் உருகுநிலையைக் குறைப்பதோடு, மின்னாற்பகுப்புக் கரைசலின் மின் கடத்துத் திறனையும் அதிகரிக்கிறது.
Q14
ZnO விலிருந்து துத்தநாகம் (Zinc) பெறப்படும் முறை எது?
- A. அ) கார்பன் ஒடுக்கம்சரி
- B. ஆ) வெள்ளியைக் கொண்டு ஒடுக்குதல்(Ag)
- C. இ) மின்வேதி செயல்முறை
- D. ஈ) அமிலக் கழுவுதல்
விளக்கம். துத்தநாக ஆக்சைடு கோக் (கார்பன்) கொண்டு வெப்பப்படுத்தும்போது துத்தநாக உலோகமாக ஒடுக்கப்படுகிறது.
Q15
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2025
சில்வர் மற்றும் தங்கம் பிரித்தெடுத்தல் முறையானது சயனைடை கொண்டு கழுவுதலை உள்ளடக்கியது. இம்முறையில் பின்னர் சில்வர் மீளப் பெறுதலில் பயன்படுவது எது?
- A. காய்ச்சி வடித்தல்
- B. ஆ) மண்டல தூய்மையாக்கல்
- C. இ) துத்தநாகத்துடன் (Zinc) உலோக இடப்பெயர்ச்சி வினைசரி
- D. உருக்கிப் பிரித்தல்
விளக்கம். சில்வர் உலோகவியலில், உலோகம் முதலில் கரையக்கூடிய சயனைடு அணைவுச் சேர்மமாக மாற்றப்படுகிறது. பின்னர் துத்தநாகம் சேர்க்கப்படும்போது அது அணைவிலிருந்து சில்வரை இடப்பெயர்ச்சி செய்து மீட்கிறது.
Q16
எலிங்கம் வரைபடத்தைக் கருதிற் கொள்க. பின்வருவனவற்றுள் அலுமினாவை ஒடுக்க எந்த உலோகத்தைப் பயன்படுத்த முடியும்?
- A. Fe
- B. Cu
- C. Mgசரி
- D. Zn
விளக்கம். எலிங்கம் வரைபடத்தில் ஒரு உலோக ஆக்சைடின் வளைகோட்டிற்கு கீழே அமையும் உலோகமானது அந்த ஆக்சைடை ஒடுக்கும் திறனைப் பெற்றுள்ளது. அலுமினாவிற்கு கீழே மெக்னீசியத்தின் கோடு அமைவதால் அது அலுமினாவை ஒடுக்கும்.
Q17
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
துணைத்தேர்வு 2021
சிர்கோனியத்தினை (Zr) தூய்மையாக்கலில் பின்வரும் வினைகள் பயன்படுகின்றன. இம்முறை பின்வருமாறு அழைக்கப்படுகிறது.
\(Zr (impure) + 2I_{2} \xrightarrow{523 K} ZrI_{4}\)
\(ZrI_{4} \xrightarrow{1800K} Zr (pure) + 2I_{2}\)
- A. உருக்கிப் பிரித்தல்
- B. வான் ஆர்கல் முறைசரி
- C. புலத்தூய்மையாக்கல்
- D. மாண்ட் முறை
விளக்கம். சிர்கோனியம் மற்றும் டைட்டானியம் போன்ற உலோகங்கள் அயோடின் ஆவியுடன் வினைபுரிந்து ஆவியாகும் சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன. பின்னர் அச்சேர்மங்கள் சிதைக்கப்பட்டு தூய உலோகம் பெறப்படுவது வான் ஆர்கல் முறையாகும்.
Q18
உலோகவியலில், தாதுக்களை அடர்ப்பிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகளுள் ஒன்று
- A. வேதிக்கழுவுதல்
- B. வறுத்தல்
- C. நுரைமிதப்பு முறை
- D. (அ) மற்றும் (இ)சரி
விளக்கம். தாதுக்களில் உள்ள கனிமக் கழிவுகளை நீக்கி தாதுக்களின் செறிவை அதிகரிப்பதே அடர்ப்பித்தல் எனப்படும். வேதிக்கழுவுதல் மற்றும் நுரைமிதப்பு முறை ஆகிய இரண்டும் தாதுக்களை அடர்ப்பிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய முறைகளாகும்.
Q19
பின்வருவனவற்றுள் சரியல்லாத கூற்று எது?
- A. நிக்கல் மாண்ட் முறையில் தூய்மையாக்கப்படுகிறது.
- B. டைட்டானியம் வான் ஆர்கல் முறைப்படி தூய்மையாக்கப்படுகிறது.
- C. ஜிங்க் பிளண்ட் (ZnS) நுரை மிதப்பு முறையில் அடர்ப்பிக்கப்படுகிறது.
- D. தங்கத்தைப் பிரித்தெடுக்கும் உலோகவியலில், உலோகமானது நீர்த்த சோடியம் குளோரைடு கரைசலைக் கொண்டு வேதிக்கழுவப்படுகிறது.சரி
விளக்கம். தங்கத்தை பிரித்தெடுக்கும் உலோகவியல் முறையில், நன்கு தூளாக்கப்பட்ட தாதுவானது நீர்த்த சோடியம் சயனைடு கரைசலைக் கொண்டுதான் வேதிக்கழுவப்படுகிறது. சோடியம் குளோரைடு பயன்படுத்தப்படுவது இல்லை.
Q20
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2024
மின்னாற்பகுத்தல் முறையில் காப்பரைத் தூய்மையாக்குவதில், பின்வருவனவற்றுள் எது நேர்மின்வாயாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
- A. தூய காப்பர்
- B. தூய்மையற்ற காப்பர்சரி
- C. கார்பன் தண்டு
- D. பிளாட்டினம் மின்வாய்
விளக்கம். மின்னாற்பகுப்பு முறையில் தூய்மையாக்கலில், தூய்மையாக்கப்பட வேண்டிய தூய்மையற்ற உலோகமே நேர்மின்வாயாகப் பயன்படுகிறது. மின்னோட்டம் பாயும்போது உலோக அணுக்கள் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து மின்பகுளியில் கரைகின்றன. எனவே தூய்மையற்ற காப்பர் நேர்மின்வாயாகப் பயன்படுகிறது.
Q21
பின்வருவனவற்றுள் எந்த வரைபடம் எலிங்கம் வரைபடத்தைக் குறிப்பிடுகிறது?
- A. \(\Delta\)S Vs T
- B. \(\Delta\)G Vs Tசரி
- C. \(\Delta\)G Vs 1/T
- D. \(\Delta\)G Vs T\(^2\)
விளக்கம். எலிங்கம் வரைபடம் என்பது ஆக்சைடுகள் உருவாதலுக்கான திட்ட கிப்ஸ் கட்டிலா ஆற்றல் மாற்றத்தை, தனி வெப்பநிலைக்கு (T) எதிராக வரைந்து பெறப்படும் வரைபடமாகும். இதைக் கொண்டு ஒடுக்க வினைகள் வெப்ப இயக்கவியல்படி நிகழ இயலுமா என்பதை மதிப்பிடலாம்.
Q22
எலிங்கம் வரைபடத்தில், கார்பன் மோனாக்சைடு உருவாவதற்கு
- A. \(\frac{\Delta (\Delta S^{0})}{\Delta T}\) எதிர்குறியுடையது
- B. \(\frac{\Delta (\Delta G^{0})}{\Delta T}\) நேர்க்குறியுடையது
- C. \(\frac{\Delta (\Delta G^{0})}{\Delta T}\) எதிர்குறியுடையதுசரி
- D. \(\frac{\Delta (\Delta G^{0})}{\Delta T}\) ஆரம்பத்தில் நேர்க்குறியுடையது 700°C க்குமேல் எதிர்குறியுடையது.
விளக்கம். கார்பன் மோனாக்சைடு உருவாகும் வினையில் (\(2C + O_{2} \rightarrow 2CO\)) வாயுக்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பதால் என்ட்ரோபி மாற்றம் நேர்க்குறி மதிப்பைப் பெறுகிறது. இதனால் அதன் எலிங்கம் வரைபடச் சாய்வு எதிர்குறி மதிப்பைப் பெறுகிறது.
Q23
பின்வருவனவற்றுள் எவ்வினை வெப்பஇயக்கவியலின்படி சாதகமான வினையல்ல?
- A. \(Cr_{2}O_{3} + 2Al \rightarrow Al_{2}O_{3} + 2Cr\)
- B. \(Al_{2}O_{3} + 2Cr \rightarrow Cr_{2}O_{3} + 2Al\)சரி
- C. \(3TiO_{2} + 4Al \rightarrow 2Al_{2}O_{3} + 3Ti\)
- D. இவை எதுவுமல்ல
விளக்கம். அலுமினியம் குரோமியத்தை விட ஆக்சிஜனுடன் அதிக நாட்டம் கொண்டது; அதன் ஆக்சைடு உருவாதலுக்கான கட்டிலா ஆற்றல் மாற்றம் அதிக எதிர்க்குறி மதிப்புடையது. எனவே குரோமியம் அலுமினாவை அலுமினியமாகத் தன்னிச்சையாக ஒடுக்க இயலாது.
Q24
எலிங்கம் வரைபடத்தைப் பொறுத்து, பின்வருவனவற்றுள் சரியாக இல்லாத கூற்று எது?
- A. கட்டிலா ஆற்றல் மாற்றம் நேர்க்கோட்டில் அமைந்தது. நிலைமையில் மாற்றம் ஏற்படும் போது நேர்க்கோட்டிலிருந்து விலகல் ஏற்படுகிறது.
- B. \(CO_{2}\) உருவாவதற்கான வரைபடமானது கட்டிலா ஆற்றல் அச்சிற்கு ஏறத்தாழ இணையாக உள்ளது.சரி
- C. CO இன் எதிர்க்குறிச் சாய்வு, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அது அதிக நிலைப்புத்தன்மை பெறுவதைக் காட்டுகிறது.
- D. உலோக ஆக்சைடுகளின் நேர்க்குறிச் சாய்வு, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அவற்றின் நிலைப்புத்தன்மை குறைவதைக் காட்டுகிறது.
விளக்கம். கார்பன் டை ஆக்சைடு உருவாகும் வினையில் வாயுக்களின் மோல்கள் மாறாததால் என்ட்ரோபி மாற்றம் பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் உள்ளது. எனவே அதன் கோடு வெப்பநிலை அச்சிற்கு இணையாக (கிடைமட்டமாக) அமையுமே தவிர கட்டிலா ஆற்றல் அச்சிற்கு இணையாக அமையாது.
